Wyposażenie rotujące, które jest odpowiednio zainstalowane i użytkowane, może zapewnić optymalną wydajność i niezawodność podczas długotrwałej pracy. Obecnie można zaobserwować coraz większą liczbę urządzeń monitorujących warunki pracy, które mają opcje prognozowania utrzymania i konserwacji maszyn. Są one wykorzystywane do utrzymywania odpowiednich warunków pracy w celu zapewnienia najwyższej wydajności.
Narzędzia, które są dostępne na rynku, umożliwiają monitorowanie wyposażenia znajdującego się w niedostępnych i niebezpiecznych miejscach. Mają również oprogramowanie prognostyczne, które pozwala na maksymalne zredukowanie awarii, postojów, błędów w działaniu i dodatkowych kosztów z tego wynikających.
Systemy monitorujące warunki pracy pozwalają pracownikom utrzymania ruchu na aktywną i wydajną pracę zgodnie z planem i harmonogramem. Dzięki temu unikamy niezaplanowanych działań związanych z niespodziewanymi awariami i błędami wyposażenia zakładu pracy.
Systemy monitorujące warunki pracy alarmują użytkownika w momencie, gdy występujący problem wymaga ich uwagi. Takie działania pozwalają pracownikom utrzymania ruchu na aktywną i wydajną pracę zgodnie z planem i harmonogramem. Dzięki temu unikamy niezaplanowanych działań związanych z niespodziewanymi awariami i błędami wyposażenia zakładu pracy.
Podejmowanie decyzji, co i jak monitorować
Narzędzia monitorujące warunki pracy mogą usprawnić proces produkcji, a także dochodowość. Urządzenia i elementy maszyn, których pracę należy monitorować, to łożyska, przekładnie, silniki, pompy, kompresory, wentylatory i inne istotne części.
Gdy urządzenie lub jego elementy ulegną zużyciu, zostaną zanieczyszczone lub uszkodzone przez nieodpowiednie smarowanie, staną się wtedy bardziej podatne na nadmierne wibracje i temperaturę, co może doprowadzić do kosztownych napraw.
Najbardziej istotnym czynnikiem, jaki zapewniają wybrane narzędzia, jest oczekiwana stopa zwrotu z inwestycji (ROI). Zakłady powinny określić optymalną liczbę punktów monitoringu, budżet, wartość krytyczną omawianych urządzeń i wyniki ekspertyz pracowników działu utrzymania ruchu, które mają zapewnić dostarczenie właściwych urządzeń monitorujących, spełniające pokładane w nich oczekiwania dotyczące wydajności.
Dokładne omówienie potrzeb i oczekiwań odnośnie systemów monitoringu warunków pracy doprowadzić może użytkownika do kilku rozwiązań. Do powszechnie stosowanych urządzeń monitorowania warunków zaliczamy kompletny jednostajny system kontroli, modularny system kontroli, a także system oparty na przenośnych urządzeniach pracujących w sieci wirtualnej i za pomocą routerów. Kluczem jest poznanie wszystkich zalet i wad każdego z tych rozwiązań.
Bezprzewodowy monitoring warunków pracy
Jest to rozwiązanie idealne do stosowania w niedostępnych i niebezpiecznych warunkach, a także przy wykonywaniu zdalnych operacji. Bezprzewodowe narzędzia dostarczają operatorom szybkiej oceny monitorowanego urządzenia w czasie rzeczywistym.
Zaletą urządzeń bezprzewodowych jest łatwość instalacji, zdolność do prowadzenia ciągłego monitoringu sprzętu, a także możliwość monitorowania obszarów zbyt skomplikowanych do przeprowadzenia kontroli manualnej. Koszty instalacji systemu bezprzewodowego są wyższe w porów- naniu z ręcznym urządzeniem, działającym za pomocą routerów. Jednak z drugiej strony koszty takiej instalacji są niższe od systemu ciągłego monitoringu.
Niezależnie od producenta, podstawowy zakres działań narzędzi bezprzewodowych jest podobny. Urządzenia monitorujące poziom drgań pracują na dwóch osiach i składają się z bezprzewodowego nadajnika i odbiornika. Natomiast bezprzewodowe urządzenia monitoringu składają się z przyspieszeniomierza, czujnika temperatury, procesora i nadajnika, mogą być zainstalowane na sprzęcie podlegającym monitorowaniu. Dane z tego urządzenia są przesyłane do wskazanego komputera, który może znajdować się w odległości nawet do 800 metrów. Na komputerze są następnie wyświetlane wyniki odczytu temperatury i drgań.
Zaletą urządzeń bezprzewodowych jest łatwość instalacji, zdolność do prowadzenia ciągłego monitoringu sprzętu, a także możliwość monitorowania obszarów zbyt skomplikowanych dla przeprowadzenia kontroli manualnej.
Dane dostarczone przez bezprzewodowe urządzenia monitorujące umożliwiają operatorom i pracownikom utrzymania ruchu określenie dopuszczalnego i akceptowalnego poziomu drgań i temperatury na poszczególnych elementach ruchomych monitorowanych urządzeń przy odpowiednio przyjętym poziomie wydajności.
Te informacje są wykorzystywane do określenia wartości progowych dla ostrzeżeń i alarmów związanych z pracą danego urządzenia. W przypadku gdy temperatura lub drgania przekroczą ustalone progi alarmowe, operator zostanie niezwłocznie o tym powiadomiony.
Z czasem wartości progów alarmowych zostaną odpowiednio dobrane, a bezprzewodowe urządzenia monitorujące staną się bardzo dokładnymi i niezawodnymi narzędziami do badania fl uktuacji procesu, dostarczając odpowiednie ostrzeżenia i zapobiegając niespodziewanym awariom i przestojom.
Często urządzenia bezprzewodowe są również stosowane do określenia stanu monitorowanej maszyny, która pracuje nadprogramowo. W tym przypadku dane są bardzo łatwo interpretowane, bez konieczności posiadania wiedzy eksperta. Takie działania są najczęściej stosowane dla urządzeń, które działają w warunkach pracy związanych z prędkością i obciążeniem, takich jak pompy, wentylatory, silniki i skrzynie biegów.
Przyrządy przenośne
Biorąc pod uwagę nieprzewidywalną naturę użytkowanych urządzeń i maszyn, dostępność środków do pobierania odczytów, a także stabilność poziomu budżetu, narzędzia przenośne są często podstawą do tworzenia efektywnego programu niezawodności. Przenośne narzędzia są dostępne w różnorodnych konfiguracjach, od prostych wibrometrów RMS do zaawansowanych analizatorów widma promieniowania z możliwością rejestrowania danych.
Przyrządy testujące i badające warunki pracy wyposażenia zakładów oferują podobne opcje monitorowania w porównaniu z bezprzewodowymi rozwiązaniami. W przeciwieństwie do bezprzewodowych rozwiązań, poszczególne przyrządy badawcze są nastawione na kontrolę maszyn w określonych miejscach i obszarach lub na okresowe zbieranie danych z routerów.
Przyrząd do testowania maszyn może być używany wraz z czujnikiem drgań lub wstrząsów.
Czujnik drgań mierzy całkowitą wartość drgań w celu wykrycia niewspółosiowości, niewyrównoważenia i występujących luzów. Czujnik wstrząsów działa z częstotliwością 32 kHz. Nadaje się idealnie do wykrywania marginalnego stanu smaru i mechanicznego uszkodzenia łożysk. Dzięki zastosowaniu rozwiązania z routerami, pracownicy utrzymania ruchu mogą przenosić wyniki pomiarów do komputera w celu stworzenia listy alarmowej i graficznej prezentacji trendów, które służą do łatwej identyfikacji punktów problemowych.
Przechodząc z użytkowania przyrządu testującego maszyny na urządzenie diagnostyczne, najlepszym i najbardziej zaawansowanym rozwiązaniem do monitoringu jest zastosowanie ręcznego urządzenia oceniającego warunki pracy maszyn. Urządzenia takie mierzą poziom wstrząsów i całkowitych drgań, jakim poddawane są maszyny. Mają również dodatkowe możliwości wykonywania zaawansowanych analiz na podstawie sygnałów z transmisji. Łatwy dostęp do sygnału umożliwia wykonywanie analiz czasu i częstotliwości. Analiza czasu dostarcza wykres amplitudy sygnału i czasu. Jest ona użyteczna przy określaniu powiązań pomiędzy czasem i fazą pracy maszyny w momencie wystąpienia zdarzenia, np. podczas cyklu obrotu wału. Analiza w dziedzinie częstotliwości dostarcza wykres amplitudy sygnału i częstotliwości, nazywany widmem częstotliwości. Widmo to jest pomocne przy określaniu i identyfikowaniu źródeł drgań w zespole maszyn, których łożyska lub przekładnie uległy uszkodzeniu.
Przyrząd testujący może powiadomić operatora o niekorzystnym wyniku monitorowanej operacji. Podstawowe szkolenie umożliwia operatorowi odczytywanie tych informacji. Natomiast urządzenie oceniające warunki pracy maszyn zapewnia pomoc wykwalifikowanego inżyniera, który posiada niezbędną wiedzę do identyfikacji źródła potencjalnych problemów.
Zastosowanie systemu ciągłego monitoringu
W momencie gdy ręczne i bezprzewodowe urządzenia nie spełniają wymagań, dostępne są również rozwiązania systemu ciągłego monitoringu. Jest to jedna z najdroższych alternatyw, jeżeli weźmiemy pod uwagę koszty instalacji. W przypadku gdy monitoring 24/7 jest pożądany, klienci mogą wybrać autonomiczne urządzenie monitorujące. Urządzenie ma przepustowość odpowiadającą dwóm sygnałom drgań i/lub wstrząsów.
Odpowiednio zainstalowany system monitoringu dostarcza danych na temat aktualnych warunków pracy maszyn i urządzeń, a także sygnałów analogowych lub cyfrowych, które pozwalają na komunikowanie się z programowalnym logicznym kontrolerem lub z innym systemem.
Z przepustowością dwóch kanałów odczytujących drgania i/lub dwóch kanałów odczytujących wstrząsy, narzędzie ciągłego monitoringu jest idealnym rozwiązaniem dla aplikacji wymagających stałej kontroli wielu elementów. Przykładowym zastosowaniem może być monitoring silnika, który napędza pompę, a także stan pompy.
System monitoringu bezpośredniego dostarcza tysiące wyników pomiarów z punktów badawczych dla określenia poziomu uszkodzenia łożysk, stanu smarowania, poziomu wrażliwości na wibracje, analizy widma i wielu innych parametrów.
Jeśli wymagane są różnorodne wyniki i punkty pomiarów, a także wysoka przepustowość dla sygnałów, system monitoringu bezpośredniego dostarcza zintegrowanego rozwiązania. System ten dostarcza bezpośrednio tysiące wyników pomiarów z punktów badawczych dla określenia poziomu uszkodzenia łożysk, stanu smarowania, poziomu wrażliwości na wibracje, analizy widma i wielu innych parametrów. System monitoringu warunków pracy maszyn działa na podstawie zaawansowanego oprogramowania, które generuje raporty, wskaźniki i trendy. System ten wymaga również dodatkowych szkoleń i analiz przeprowadzanych przez specjalistę.
UR
Artykuł pod redakcją Michała Piłata
